拟南芥蛋白质组研究中双向电泳技术条件的优化

双向电泳技术是蛋白质组学研究中的关键技术,是目前分辨率最高的工具之一.而提高双向电泳图蛋白质点的数目和分辨率,可以提高蛋白质组技术平台的信息完整性.通过对拟南芥双向电泳技术过程中的适当改进,如蛋白质的提取与溶解方法、上样量和聚丙烯酰胺凝胶浓度,加入硫脲,硫代硫酸钠等,对拟南芥双向电泳技术进行了优化,提高了双向电泳图谱的蛋白质点数目与分辨率.     

蛋白质组学研究中的双向电泳技术

蛋白质组学研究已经成为后基因组时代的研究热点,其两大支柱是双向凝胶电泳技术和生物质谱技术。尽管双向电泳技术近几年已经取得了突破性进展,是当前蛋白质分离的最常用技术,但其本身还有一些难以克服的问题。随着质谱技术的快速发展,双向电泳逐渐成为蛋白质组学研究的瓶颈。本综述双向电泳主要技术步骤的现状、存在问题及其改进方向。     

油菜叶片总蛋白质双向电泳样品制备方法的改进

以甘蓝型油菜"扬油6号"的叶片为试验材料,分别采用传统的TCA/Acetone(三氯乙酸/丙酮沉淀法)和改进的PEG(polyethylene glycol)分步提取法提取叶片可溶性总蛋白,并利用条件一致的蛋白质双向电泳体系进行比较。TCA/Acetone法提取的蛋白质双向电泳图谱背景中由于高丰度"housekeeping"结构蛋白的存在,特别是叶片中参与光合作用的Rubisco蛋白的干扰,图谱中低丰度调控蛋白受到了高度覆盖和遮蔽现象,影响双向电泳图谱的质量。而PEG分步提取法提取的蛋白质样品,可以剔除Rubisco蛋白,使获得的双向电泳图谱清晰,无斑点间的遮蔽现象,为油菜叶片蛋白质组定量和定性分析提供了丰富的信息。     

发菜蛋白质组双向电泳技术的建立及优化

为建立适用于发菜(Nostoc flagelliforme)蛋白质组研究的双向电泳技术,对发菜蛋白质的提取、裂解、上样量、IEF及SDS-PAGE电泳等关键步骤进行了优化,结果显示:发菜蛋白质主要分布在pH 4～7范围内,采用改良TCA法可提高提取液中蛋白质的含量和双向电泳图谱的分辨率,裂解液含60 mmol/L DTT,24 cm IPG胶条上样量1.5 mg时不仅提高了蛋白质的溶解性,而且改善了双向电泳的分离效果,得到近800个蛋白点,且蛋白点清晰,图谱分辨率较好.采用优化后的双向电泳体系提高了发菜蛋白质双向电泳的分辨率和重复性,建立起一套适用于发菜蛋白质组分析的双向电泳方法.     

猪卵母细胞蛋白质组双向电泳体系的建立及初步分析

建立了猪(Sus scrofa)卵母细胞蛋白质双向电泳平台,并对裂解液的组成、样品处理、双向电泳程序等相关技术进行优化,得到清晰的微量卵母细胞蛋白质的电泳图谱.利用上述优化后的体系分别对未成熟和成熟的猪卵母细胞进行双向电泳分析,并用ImageMaser软件对图谱进行比对分析.结果表明,电泳图谱上大约有800个左右的蛋白点,其中差异蛋白35个,包括上调蛋白22个及下调蛋白13个.说明基于双向电泳的蛋白质组学可以用于卵母细胞成熟的蛋白表达差异的研究.     

胆管癌胆汁蛋白质样品制备和双向电泳条件的优化

采用合适的裂解液和沉淀方法,提取胆管癌胆汁中的蛋白质,获得分辨率高、重复性好的蛋白质双向电泳图谱.通过不同裂解液和蛋白质沉淀方法提取胆汁蛋白的效果比较,设计了不同的样品制备方法,并且对双向电泳(2-DE)的条件进行优化.结果显示,试验确定了适合胆管癌胆汁的裂解液配方(LSⅣ),丙酮沉淀的蛋白分布完整,沉淀效率相对较高.高伏时、长时间的等电聚焦可以获得高分辨率、重复性好的蛋白质双向电泳图谱.因此,本方法可以应用到胆管癌胆汁蛋白的提取,也可以对其他体液蛋白质样品的制备和双向电泳提供借鉴.     

一种经济、简便的双向电泳方法

双向电泳是蛋白质分析的一门较为精确的技术.对电泳方法进行改良并采用普通垂直薄板等电聚焦技术,不仅大大降低了蛋白质双向电泳的成本,而且操作过程简单,是一种用于初步分析蛋白质的较好方法.在中华卵索线虫(Ovomermis sinensis)雌雄成虫可溶性差异蛋白的分析中获得了较满意的结果.这一改良方法的建立,可望促进双向电泳的广泛应用.     

洋葱伯克霍尔德菌外膜蛋白双向电泳的建立与优化

目的:洋葱伯克霍尔德菌外膜蛋门的分离及双向电泳图谱的建立和优化.方法:用月桂酰基氯酸钠法提取外膜蛋白,以同相pH梯度为第一向和SDS-PAGE为第二向进行双向电泳,对裂解液成分,IPG胶条的pH和凝胶染色方法等进行优化.结果:获得外膜蛋白浓度为2.87μg/μl;最佳裂解液成分为:7mol/L尿素,2mol/L硫脲,4%Chaps,2%pharmalyte,65 mmol/L DTT,0.5%Triton X-100,10mmol/L Tris.结论:提取的外膜蛋白满足双向电泳条件;获得理想的外膜蛋白双向电泳图谱用于后续实验中.     

蛋白质双向电泳图像分析

随着人类基因组计划的接近完成,蛋白质组（proteome）研究成为新的热点.其中高分辨率的双向电泳（two-dimensional gel electrophoresis, 2-DE）技术使对组织或细胞的整个蛋白质组的综合分析成为可能.近年来这一技术有了很大的改进和提高,特别是图像分析系统,算法更为先进,功能日益强大,操作也更简便,为大规模研究提供了良好的工具.使用新一代的2D图像分析系统,对离体培养的雪旺氏细胞的蛋白质样品双向电泳结果进行了初步分析,探讨了在图像扫描、点检测、背景消除、匹配、结果报告和数据分析各步中的技术问题,并报告了进行2D图像分析的体会.     

蛋白质双向电泳图像分析

随着人类基因组计划的接近完成,蛋白质组（proteome）研究成为新的热点.其中高分辨率的双向电泳（two-dimensional gel electrophoresis,2-DE）技术使对组织或细胞的整个蛋白质组的综合分析成为可能.近年来这一技术有了很大的改进和提高,特别是图像分析系统,算法更为先进,功能日益强大,操作也更简便,为大规模研究提供了良好的工具.使用新一代的2D图像分析系统,对离体培养的雪旺氏细胞的蛋白质样品双向电泳结果进行了初步分析,探讨了在图像扫描、点检测、背景消除、匹配、结果报告和数据分析各步中的技术问题,并报告了进行2D图像分析的体会.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism